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_chloride.jpg/500px-Copper(II)_chloride.jpg) 無水
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 二水和物
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| 名前 | |
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| IUPAC名
塩化銅(II)
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| その他の名前
塩化銅
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| 識別子 | |
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3Dモデル（JSmol）
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| 8128168 | |
| チェビ |
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| チェムBL |
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| ケムスパイダー |
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| ドラッグバンク |
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| ECHA 情報カード | 100.028.373 |
| EC番号 |
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| 9300 | |
パブケム CID
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| RTECS番号 |
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| ユニ |
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| 国連番号 | 2802 |
CompTox ダッシュボード ( EPA )
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| プロパティ | |
| 塩化銅2 | |
| モル質量 | 134.45 g/mol (無水) 170.48 g/mol (二水和物) |
| 外観 | 暗褐色の固体（無水） 淡青色の固体（二水和物） |
| 臭い | 無臭 |
| 密度 | 3.386 g/cm 3 (無水) 2.51 g/cm 3 (二水和物) |
| 融点 | 630 °C (1,166 °F; 903 K) (外挿) 100 °C (二水和物の脱水) |
| 沸点 | 993 °C (1,819 °F; 1,266 K) (無水、分解) |
| 70.6 g/(100 mL) (0 ℃) 75.7 g/(100 mL) (25 ℃) 107.9 g/(100 mL) (100 ℃) | |
| 溶解度 | メタノール: 68 g/(100 mL) (15 °C)
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磁化率（χ）
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+1080·10 −6 cm 3 /モル |
| 構造[1] [2] | |
| 単斜晶系（β = 121°）（無水） 斜方晶系（二水和物） | |
| C2/m (無水) Pbmn (二水和物) | |
a = 6.85 Å (無水)
7.41 Å (二水和物)、b = 3.30 Å (無水) 8.09 Å (二水和物)、c = 6.70 Å (無水) 3.75 Å (二水和物) | |
| 八面体 | |
| 危険 | |
| GHSラベル: | |
   
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| 危険 | |
| H301、H302、H312、H315、H318、H319、H335、H410、H411 | |
| P261、P264、P270、P271、P273、P280、P301+P310、P301+P312、P302+P352、P304+P340、P305+P351+P338、P310、P312、P321、P322、P330、P332+P313、P337+P313、P362、P363、P391、P403+P233、P405、P501 | |
| NFPA 704 (ファイアダイヤモンド) | |
| 引火点 | 不燃性 |
| NIOSH（米国健康暴露限界）： | |
PEL (許可)
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TWA 1 mg/m 3（銅として）[3] |
REL (推奨)
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TWA 1 mg/m 3（銅として）[3] |
IDLH（差し迫った危険）
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TWA 100 mg/m 3（銅として）[3] |
| 安全データシート（SDS） | フィッシャーサイエンティフィック |
| 関連化合物 | |
その他の陰イオン
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フッ化銅(II) 臭化銅(II) |
その他の陽イオン
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塩化銅(I) 塩化 銀 塩化 金(III) |
特に記載がない限り、データは標準状態（25 °C [77 °F]、100 kPa）の材料に関するものです。
 確認する （何ですか ？）
 インフォボックス参照
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塩化銅(II)は、塩化第二銅とも呼ばれ、化学式Cu Cl 2の無機化合物です。単斜晶系の黄褐色の無水形態は、ゆっくりと水分を吸収して、2つの水分子が水和した斜方晶系の青緑色の二水和物CuCl 2 · 2H 2 Oを形成します。ワッカー法の助触媒として使用するために工業的に生産されています。
無水物と二水和物の両方の形態は、それぞれトルバカイトとエリオカルサイトという希少鉱物として自然界に存在します。
構造
-chloride-dihydrate-xtal-3D-balls.png/500px-Copper(II)-chloride-dihydrate-xtal-3D-balls.png)
銅、Cu
酸素、O
塩素、Cl
水素、H
無水塩化銅(II)は歪んだヨウ化カドミウム構造をとる。この構造では、銅の中心は八面体である。ほとんどの銅(II)化合物は、ヤーン・テラー効果により理想的な八面体形状から歪んだ形状を示す。この場合、1つのd電子が、塩化物配位子のペアに対して強く反結合する分子軌道に局在する。CuCl 2 ·2H 2 Oでは、銅は再び非常に歪んだ八面体形状をとり、Cu(II)中心は2つの水配位子と4つの塩化物配位子に囲まれ、他のCu中心と非対称に架橋している。 [4] [5]
塩化銅(II)は常磁性体である。歴史的に興味深いことに、CuCl 2 ·2H 2 Oは1944年にエフゲニー・ザヴォイスキーによる最初の電子常磁性共鳴測定に使用された。 [6] [7]
特性と反応
塩化銅(II)から調製された水溶液には、濃度、温度、および追加の塩化物イオンの存在に応じて、さまざまな銅(II)錯体が含まれています。これらの種には、青色の[Cu(H 2 O) 6 ] 2+や、式[CuCl 2+ x ] x −のハロゲン化物錯体の黄色または赤色が含まれます。[5]
加水分解
塩化銅(II)溶液を塩基で処理すると、水酸化銅(II)の沈殿が生じる。[8]
- CuCl 2 + 2 NaOH → Cu(OH) 2 + 2 NaCl
部分加水分解により、殺菌剤としてよく使われる塩化二銅三水酸化物（Cu 2 (OH) 3 Cl）が得られる。 [8]塩化銅（II）の水溶液を空気中に放置し、少量の酸で安定化させないと、わずかに加水分解されやすい。[5]
酸化還元と分解
塩化銅(II)は穏やかな酸化剤である。400 ℃（752℉）付近で塩化銅(I)と塩素ガスに分解し始め、1,000℃（1,830℉）付近で完全に分解する。 [8] [9] [10] [11]
- 2 CuCl 2 → 2 CuCl + Cl 2
塩化銅(II)の報告されている融点は498℃（928℉）で、塩化銅(I)と塩化銅(II)の混合物の融点である。真の融点630℃（1,166℉）は、CuClとCuCl 2の混合物の融点を使用して推定することができる。[12] [13]塩化銅(II)はいくつかの金属と反応して、他の金属を酸化して銅金属または塩化銅(I)（CuCl）を生成する。塩化銅(II)を塩化銅(I)に変換するには、還元剤として二酸化硫黄を使用して水溶液を還元すると便利である。[ 8]
- 2 CuCl 2 + SO 2 + 2 H 2 O → 2 CuCl + 2 HCl + H 2 SO 4
錯体
CuCl 2 はHClや他の塩化物源と反応して錯イオンを形成する。赤色の[CuCl 3 ] − （三塩化銅(II)カリウムK[CuCl 3 ]に含まれる）（実際は二量体[Cu 2 Cl 6 ] 2−、つまり辺を共有する2つの四面体）と緑色または黄色の[CuCl 4 ] 2− （四塩化銅(II)カリウムK 2 [CuCl 4 ]に含まれる）である。[5] [14] [15]
- CuCl 2 + Cl − ⇌ [CuCl 3 ] −
- CuCl 2 + 2 Cl − ⇌ [CuCl 4 ] 2−
これらの錯体の中には水溶液から結晶化できるものもあり、多種多様な構造をとる。[14]
塩化銅(II)は、アンモニア、ピリジン、トリフェニルホスフィンオキシドなどの配位子と様々な配位錯体を形成する：[8] [5] [16]
- CuCl 2 + 2 C 5 H 5 N → [CuCl 2 (C 5 H 5 N) 2 ]（正方晶）
- CuCl 2 + 2 (C 6 H 5 ) 3 P=O → [CuCl 2 ((C 6 H 5 ) 3 P=O) 2 ]（四面体）
しかし、ホスフィン（例えばトリフェニルホスフィン）、ヨウ化物、シアン化物、およびいくつかの第三級アミンなどの「ソフト」な配位子は還元を誘発して銅（I）錯体を与える。[5]
準備
塩化銅(II)は、銅の塩素化反応によって商業的に製造される。赤熱状態(300-400℃)の銅は塩素ガスと直接結合し、（溶融）塩化銅(II)を生成する。この反応は非常に発熱的である。[8] [15]
- Cu(s) + Cl 2 (g) → CuCl 2 (l)
塩化銅(II)溶液は、塩酸と銅の循環混合物に塩素ガスを加えることによって商業的に生産されます。この溶液から、蒸発によって二水和物を製造することができます。[8] [10]
銅金属自体は塩酸で酸化されないが、水酸化物、酸化物、炭酸銅(II)などの銅含有塩基は酸塩基反応でCuCl2を形成し、その後100℃（212℉）以上に加熱して無水誘導体を生成することができる。[8] [10]
一度調製されたCuCl 2溶液は結晶化によって精製することができる。標準的な方法は、溶液を熱い希塩酸に混ぜ、塩化カルシウム（CaCl 2）の氷浴で冷却して結晶を形成させる。[17] [18]
銅イオンを溶液中で使用して塩化銅(II)を形成する間接的で稀な方法がある。銅電極で塩化ナトリウム水溶液を電気分解すると、（とりわけ）青緑色の泡が生成され、これを集めて水和物に変換することができる。これは有毒な塩素ガスの放出と、より一般的な塩素アルカリ法の普及のために通常は行われないが、電気分解により銅金属が溶液中の銅イオンに変換され、化合物が形成される。実際、銅イオンのあらゆる溶液を塩酸と混合し、他のイオンを除去することで塩化銅にすることができる。[19]
用途
ワッカー法の助触媒
塩化銅(II)の主な工業用途は、ワッカー法における塩化パラジウム(II)の共触媒としてである。このプロセスでは、水と空気を使用してエテン(エチレン)をエタナール(アセトアルデヒド)に変換する。反応中、PdCl 2 はPdに還元され、CuCl 2 はこれをPdCl 2に再酸化する役割を果たす。その後、空気は生成したCuClを再びCuCl 2に酸化することができ、サイクルが完了する。[20]
- C 2 H 4 + PdCl 2 + H 2 O → CH 3 CHO + Pd + 2 HCl
- Pd + 2 CuCl 2 → 2 CuCl + PdCl 2
- 4 CuCl + 4 HCl + O 2 → 4 CuCl 2 + 2 H 2 O
全体的なプロセスは以下のとおりです。[20]
- 2C2H4 + O2 → 2CH3CHO
有機合成において
塩化銅(II)は、有機化合物の合成において非常に特殊な用途がある。[17]芳香族炭化水素の塩素化に作用し、これは酸化アルミニウムの存在下で行われることが多い。カルボニル化合物のα位を塩素化することができる。[20] [21]
この反応はジメチルホルムアミドなどの極性溶媒中で行われ、反応を促進する塩化リチウムの存在下で行われることが多い。 [20]
CuCl 2は酸素存在下でフェノールを酸化することもできる。主生成物はキノンか酸化二量化によるカップリング生成物のいずれかとなる。後者のプロセスは1,1-ビナフトールへの高収率経路を提供する：[22]
このような化合物はBINAPおよびその誘導体の合成中間体である。 [20]
塩化銅(II)二水和物はアセトニドの加水分解を促進し、脱保護してジオール[23]またはアミノアルコールを再生する。この例（TBDPS = tert-ブチルジフェニルシリル）[24]
CuCl2はスルホニルクロリドのアルケンへのフリーラジカル付加を触媒し、その後α-クロロスルホンは塩基で脱離してビニルスルホン生成物を与える。[20]
塩素製造触媒
塩化銅(II)は、オキシクロリネーションによって塩素を生成するさまざまなプロセスで触媒として使用されます。ディーコンプロセスは、塩化銅の存在下で約400〜450℃で行われます。[8]
- 4 HCl + O 2 → 2 Cl 2 + 2 H 2 O
塩化銅(II)は塩化ビニルやジクロロメタンの製造における塩素化反応を触媒する。[8]
塩化銅(II)は銅-塩素サイクルで使用され、蒸気と反応して二塩化銅(II)と塩化水素になり、その後サイクル内で塩化銅(I)の電気分解から回収されます。 [11]
ニッチな用途
塩化銅(II)は花火の青緑色の着色剤として使用されます。炎試験では、塩化銅は他の銅化合物と同様に緑青色の光を発します。[25]
湿度表示カード（HIC）では、コバルトを含まない茶色から青みがかった色（塩化銅（II）ベース）のHICが市販されています。[26] 1998年に、欧州共同体は、 0.01～1% w/wの塩化コバルト（II）を含む製品をT（有毒）に分類し、対応するRフレーズはR49（吸入するとがんを引き起こす可能性がある）でした。その結果、銅を含む新しいコバルトフリー湿度表示カードが開発されました。[27]
塩化銅(II)は繊維産業における媒染剤、石油 甘味料、木材防腐剤、浄水剤として使用されている。[8] [28]
自然発生
塩化銅(II)は、非常に稀少な無水鉱物トルバサイトと二水和物のエリオカルサイトとして天然に存在します。[29]どちらも噴気孔の近くや一部の銅鉱山で発見されています。[30] [31] [32]アタカマイト（Cu 2 (OH) 3 Cl ）のような混合オキシ水酸化物-塩化物はより一般的であり、乾燥気候の銅鉱床酸化帯で生成されます。[33]
安全性と生物学的影響
塩化銅(II)は有毒である可能性があります。米国環境保護庁は飲料水中の銅イオン濃度を1.3 ppm未満に抑えることを許可しています。[34]塩化銅が吸収されると、頭痛、下痢、血圧低下、発熱などの症状が現れます。大量に摂取すると、銅中毒、中枢神経系障害、溶血を引き起こす可能性があります。[35] [36]
塩化銅(II)は、 A. cepa（タマネギ）細胞内で染色体異常や有糸分裂周期の障害を引き起こすことが実証されています。 [37]このような細胞障害は遺伝毒性につながります。塩化銅(II)は有害な環境汚染物質としても研究されています。灌漑用水によく存在し、水や土壌の微生物に悪影響を及ぼす可能性があります。[38]特に、脱窒細菌は塩化銅(II)の存在に非常に敏感であることがわかりました。濃度0.95 mg/Lで、塩化銅(II)は脱窒微生物の代謝活動を50%阻害する（IC50）ことがわかりました。[39]
参照
参考文献
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さらに読む
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外部リンク
ウィキメディア・コモンズには、塩化銅(II)に関連するメディアがあります。
- ビデオ周期表の塩化銅（ノッティンガム大学）
- 塩化銅（II） – 説明と写真
- 国家汚染物質目録 – 銅および化合物ファクトシート